(57)【要約】【課題】高温工程に適した絶縁構造体及びその製造方法を提供する。【解決手段】高温工程に適した絶縁構造体であって、伝導性パターンが形成された基材と、上記伝導性パターン上に陽極酸化法にて形成されたＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属酸化物層パターンとを含む。また高温工程に適した絶縁構造体の製造方法であって、伝導性パターンが形成された基材を備える工程と、上記伝導性パターンが形成された基材上にＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属をＰＶＤ法にて蒸着することにより金属蒸着層を形成する工程と、上記金属蒸着層を陽極酸化法を用いて酸化させ金属酸化物層を形成する工程と、上記金属酸化物層上に感光性フィルムを塗布した後、露光、現像することにより感光性フィルムパターンを形成する工程と、上記伝導性パターン上に金属酸化物層パターンを形成する工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともその一面に素子の電気的連結のための伝導性パターンが形成された基材と、
前記伝導性パターン上の所定の位置に陽極酸化法にて形成されたＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属酸化物層パターンと、を含む高温工程に適した絶縁構造体。
【請求項２】
前記素子は、パワーチップ或いはＬＥＤ素子のうち一つであることを特徴とする請求項１に記載の高温工程に適した絶縁構造体。
【請求項３】
前記金属酸化物層パターン上に形成された上部基板をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の高温工程に適した絶縁構造体。
【請求項４】
前記上部基板と前記金属酸化物層パターンは、Ａｕ／Ｓｎ溶融接着（ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）で相互取り付けられ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の高温工程に適した絶縁構造体。
【請求項５】
前記素子がＬＥＤ素子で、前記上部基板は反射板（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）であることを特徴とする請求項３に記載の高温工程に適した絶縁構造体。
【請求項６】
前記基材は、Ｓｉ基板であることを特徴とする請求項１に記載の高温工程に適した絶縁構造体。
【請求項７】
少なくともその一面に素子の電気的連結のための伝導性パターンが形成された基材を備える工程と、
前記伝導性パターンが形成された基材上にＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属をＰＶＤ法にて蒸着することにより金属蒸着層を形成する工程と、
前記金属蒸着層を陽極酸化法を用いて酸化させ金属酸化物層を形成する工程と、
前記金属酸化物層上に感光性フィルムを塗布した後、露光、現像することにより所定の感光性フィルムパターンを形成する工程と、
前記感光性フィルムパターンが形成された基材表面をエッチング処理して前記金属酸化物層を除去することにより、前記伝導性パターン上に所望の金属酸化物層パターンを形成する工程と、を含む高温工程に適した絶縁構造体の製造方法。
【請求項８】
前記ＰＶＤ法は、スパッタリングとエバポレーションのうち何れか一つであることを特徴とする請求項７に記載の高温工程に適した絶縁構造体の製造方法。
【請求項９】
前記金属酸化物層パターン上に上部基板をさらに取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の高温工程に適した絶縁構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記上部基板と前記金属酸化物層パターンは、Ａｕ／Ｓｎ溶融接着で取り付けられることを特徴とする請求項９に記載の高温工程に適した絶縁構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記素子がＬＥＤ素子で、前記上部基板は反射板（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）であることを特徴とする請求項９に記載の高温工程に適した絶縁構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温工程に適した絶縁構造体及びその製造方法に関するものであって、より詳しくは、従来のエポキシ樹脂を絶縁層として使用することなく、陽極酸化法を用いて金属酸化物を絶縁層として用いることにより、後続して高温工程に符合することの出来る絶縁構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在使用される様々な基板或いはそれに等しいパッケージを他の基板或いはパッケージに取り付ける際に、ソルダーペースト或いは導電性ペースト、熱融着法を用いて取り付ける。この際、ペースト或いは導電性物質が、相違する電気的性質を有する部分と電気的に連結されることを防ぐため、電気的絶縁層（ソルダーレジスト、絶縁フィルムなど）を導電性物質の表面上に形成する。
【０００３】
現在、基板或いはパッケージの電気的絶縁のために、光に反応する物質である液状のエポキシ型或いはフィルムを用いてソルダーレジスタを形成することが一般である。このようなソルダーレジスタを形成する通常の工程が図１に図示されている。図１のように、従来には、その両面に所定の伝導性パターン３を有する基板１の両面にソルダーレジスタ形成用樹脂５を塗布する。以後、このような樹脂５を露光、現像し、硬化させることにより、所望のソルダーレジスタパターンを形成することが出来た。
【０００４】
ところが、上記絶縁材であるソルダーレジスタは、材料の特性上熱に弱く、従って、現在のようにパッケージ製作に要される高温工程においては、熱的変形によりデラミネーション（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）現象が生じ、これは基板の信頼性に好ましくない結果をもたらす。また、一般エポキシ系の物質は、熱抵抗が高く熱を発生させる素子の熱放出にも適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するためのものであって、従来の工程とは異なって電気的絶縁のために、アルミニウムのような陽極酸化が可能な金属をＰＶＤ法で蒸着した後、これを陽極酸化を通じて非伝導性物質に変形しこれを絶縁層として用いることにより、従来の高温工程から引き起こされる問題を解決することが出来る絶縁構造体及びその製造方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明は、少なくともその一面に素子の電気的連結のための伝導性パターンが形成された基材と、上記伝導性パターン上の所定の位置に陽極酸化法にて形成されたＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属酸化物層パターンと、を含む高温工程に適した絶縁構造体に関する。
【０００７】
また本発明は、少なくともその一面に素子の電気的連結のための伝導性パターンが形成された基材を備える工程と、上記伝導性パターンが形成された基材上にＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属をＰＶＤ法にて蒸着することにより金属蒸着層を形成する工程と、上記金属蒸着層を陽極酸化法を用いて酸化させ金属酸化物層を形成する工程と、上記金属酸化物層上に感光性フィルムを塗布した後、露光、現像することにより所定の感光性フィルムパターンを形成する工程と、上記感光性フィルムパターンが形成された基材表面をエッチング処理して上記金属酸化物層を除去することにより、上記伝導性パターン上に所望の金属酸化物層パターンを形成する工程と、を含む高温工程に適した絶縁構造体の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、絶縁層として陽極酸化法にて形成された金属酸化物層を用いることにより、従来のエポキシ絶縁層を使用する際に引き起こされた高温或いは微細パターン形成の制約問題を解決することが出来る。また、従来の低温工程に比べて３００℃以上の工程も可能で、絶縁層の厚さも電気的特性を考慮して十分調節可能である。尚、本発明の陽極酸化による金属酸化物絶縁層は、熱伝達特性が従来に比べて改善され熱発生素子の熱放出にも有用な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照に本発明を詳しく説明する。図２は、本発明の一実施例による絶縁構造体の概略断面図である。図２に示された通り、本発明の絶縁構造体１０は、少なくともその一面に、素子の電気的な連結のための伝導性パターン１３が形成された基材１１と、そして上記伝導性パターン上の所定の位置に陽極酸化法にて形成されたＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属酸化物層パターン１５と、を含んで構成される。
【００１０】
本発明において上記基材１１は、その両面に伝導性パターンの形成が可能であるものを称し、本発明は、これの具体的な種類に制限されない。例えば、上記基材１１はエポキシ樹脂で組成されることができ、また通常のＰＣＢ内の絶縁層あるいは酸化物からなることも出来る。またＳｉなどのような金属基板であることも出来る。
【００１１】
また本発明において、上記素子の電気的な連結のための伝導性パターン１３は、通常使用されている基板、パッケージ、或いはこれと類似な役割をする構造において電気的連結をする金属を言い、本発明はこのような金属の具体的な種類に制限されない。
【００１２】
好ましくは、上記伝導性パターン１３をＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ及びＮｉのうち選択された１種の金属で形成する。そして本発明において上記素子は、パワーチップ或いはＬＥＤ素子のうち一つであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の絶縁構造体１０は、上記伝導性パターン上の所定の位置に陽極酸化法にて形成された絶縁層である金属酸化物層パターン１５と、を含んで構成される。この際、上記金属酸化物層１５は、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属を陽極酸化法を用いて酸化させ形成することが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の絶縁構造体は、上記金属酸化物層パターン１５上に形成された上部基板（未図示）を含むことが出来る。そして上記素子がＬＥＤ素子であれば、上記上部基板は反射板（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）であることが好ましい。
【００１５】
そして上記上部基板と上記酸化物層パターン１５は、溶融接着（ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）で相互取り付けられていることが好ましい。より好ましくは、上記溶融接着としてＡｕ／Ｓｎを用いる。
【００１６】
次に、本発明の絶縁構造体の製造方法を説明する。図３（ａ）乃至図３（ｆ）は、本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。図３（ａ）に示された通り、本発明では、先ず、少なくともその一面に素子の電気的な連結のための伝導層パターン１２０が形成された基材１１０を備える。上述の通り、本発明では上記基材１１０の具体的な種類に制限されず、少なくともその一面に伝導層パターンが形成できるものであれば何れも可能である。また上記伝導性パターン１２０も上述の通り組成されることが出来る。そして本発明において上記素子は、パワーチップ或いはＬＥＤ素子のうち一つであることが好ましい。
【００１７】
次いで、本発明では、上記伝導性パターン１２０が形成された基材上にＡｌ、Ｔｉ及びＭｇからなるグループのうち選択された１種の金属をＰＶＤ法にて蒸着することにより金属蒸着層を形成する。このような金属は後続の工程により容易に陽極酸化されることが出来る。
【００１８】
一方、本発明は、上記ＰＶＤ法の種類、その具体的な工程条件に制限はされないが、好ましくはスパッタリングやエバポレーション法を用いて上記金属を蒸着する。
【００１９】
次に、本発明では上記基材上の金属蒸着層を通常の陽極酸化法を用いて酸化させることにより、図３（ｂ）のように、金属酸化物層１３０に変化させる。即ち、その表面に金属蒸着層が形成された基材を陽極として電解浴に浸漬した後、電解反応させる通常の陽極酸化法を用いて容易に金属酸化物層１３０が得られる。
【００２０】
そして本発明では、図３（ｃ）のように、上記金属酸化物層１３０上に感光性フィルム１５０を塗布した後、露光、現像することにより、図３（ｄ）のように、所定の感光性フィルムパターン１５０’を形成する。
【００２１】
続いて、図３（ｅ）のように、上記感光性フィルムパターン１５０’が形成された基材表面をエッチング処理することにより、上記金属酸化物層１３０を除去する。本発明では、このようなエッチング方法として通常の化学的エッチング法を用いることが出来るが、これに限られない。
【００２２】
次いで、本発明では、図３（ｆ）のように、上記感光性フィルムパターン１５０’を除去することにより、上記伝導性パターン１２０上の所定の位置に形成された金属酸化物層パターン１３０’を有する絶縁構造体１００を製造することが出来る。
【００２３】
さらに、本発明では、本発明の絶縁構造体は、上記金属酸化物層パターン１３０’上に図示されていない上部基板をさらに取り付けることが出来る。そして上記素子がＬＥＤ素子であれば、上記上部基板は反射板（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）であることが好ましい。
【００２４】
そして上記上部基板と上記酸化物層パターン１３０’は、溶融接着（ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）にて相互取り付けることが好ましい。より好ましくは、Ａｕ／Ｓｎを用いて溶融接着させる。
【００２５】
上記のように備えられた本発明の絶縁構造体は、高温で進行されるＷＬＰ（ｗａｆｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｐａｃｋａｇｅ）から各素子と素子との電気的連結時に効果的な絶縁を提供することができ、尚、絶縁層としてエポキシ樹脂を用いた従来技術から引き起こされた問題を効果的に克服することが出来る。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例を通じて本発明を詳しく説明する。その両面に所定の銅伝導性パターンが形成されたＳｉ基板を備えた後、その表面にＡｌをスパッタリングしてＡｌ蒸着層を形成した。次いで、上記Ａｌ蒸着層を通常の陽極酸化法を用いてＡｌ２Ｏ３酸化物層に変化させた後、その酸化物層上に感光性フィルムを塗布した。続いて、上記感光性フィルムを露光、現像してパターンを形成した後、その表面をエッチングすることにより、上記伝導性パターン上にＡｌ２Ｏ３酸化物層パターンを形成した。次いで、高温で進行されるＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）において、上記製造された絶縁層であるＡｌ２Ｏ３酸化物層パターン上に、Ａｕ／Ｓｎ溶融接着を通じて上部基板を取り付けた。
【００２７】
図４は、本発明の絶縁構造体を用いて高温で進行されるＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）において素子間電気的連結を示した概略図である。図４に示された通り、図面符号２１０はＷＬＰにおいて素子が形成或いは実装されるベースウェーハで、２２０は伝導性パターン、２３０は素子、２５０はＡｌ２Ｏ３酸化物層パターン、２７０は上部基板（即ち、上部パッケージのためのウェーハ）、そして２９０は溶融接着のための接合層を示す。
【００２８】
ところが、このようなウェーハレベルでの接合工程時、素子同士の電気的連結のためには、上記接合層２９０を電気的配線と電気的に絶縁する層が必要である。本実施例では、絶縁層としてＡｌ２Ｏ３酸化物層２５０を用いることにより、エポキシ層を絶縁層として用いる従来のＷＬＰ（ｗａｆｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｐａｃｋａｇｅ）から引き起こされた溶融接着時のガス発生、熱変形などのような問題を効果的に解決することが出来る。
【００２９】
図５は、図４の連続的な配列を示した図面である。一方、図６は、伝導性パターン上にＬＥＤ素子３１０が搭載された場合であって、この場合には、Ａｌ２Ｏ３酸化物層３３０上に反射板３５０が溶融接着されたことを表している。
【００３０】
上述の通り、本発明は好ましい実施例を通じて詳しく説明されたが、本発明はこのような実施例の内容に制限されない。本願が属する技術分野において通常の知識を有している者であれば、実施例に提示されなくとも添付の請求項の記載範囲内で様々な本願発明に関する変形や変更が可能で、これらも本願発明の技術的範囲に属することは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】絶縁層としてソルダーレジスタを形成する従来の絶縁構造体の製造工程図である。
【図２】本発明の一実施例による絶縁構造体の概略図である。
【図３（ａ）】本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。
【図３（ｂ）】本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。
【図３（ｃ）】本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。
【図３（ｄ）】本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。
【図３（ｅ）】本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。
【図３（ｆ）】本発明の一実施例による絶縁構造体の製造工程図である。
【図４】本発明の絶縁構造体を用いてＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）においてセル同士の電気的連結を示した概略図である。
【図５】図４の連続的な配列図である。
【図６】本発明の絶縁構造体を用いてＬＥＤの電気的連結の連続的配列を示した概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図３（ｄ）】
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【図３（ｅ）】
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【図３（ｆ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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